[發明專利]兩性離子官能化的嵌段共聚物膜和相關的嵌段共聚物組合物

有效

• 申請號: 201580025227.4
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN106999869B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: P.J.麥克克羅斯基;J.L.李;D.R.摩爾;C.E.奧爾森;H.周;M.J.米斯納;L.R.卡爾
• 申請（專利權）人: 思拓凡瑞典有限公司
• 主分類號: B01D71/82
• 分類號: B01D71/82;B01D71/80;B01D69/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 初明明;羅文鋒

提供了包含嵌段共聚物的膜。所述嵌段共聚物包含至少一個包含具有式(I)的結構單元的嵌段A和至少一個包含具有式(II)的結構單元的嵌段B。還提供了用于血液透析或血液過濾的中空纖維膜以及相關的嵌段共聚物。

背景

概括地講，本發明涉及嵌段共聚物膜。更具體地，本發明涉及兩性離子官能化的嵌段共聚物膜。

在許多應用中，例如血液透析、超濾、納米過濾、反滲透、氣體分離、微濾和全蒸發中，可以采用中空纖維或平片構型的多孔聚合物膜。對于許多這些應用，具有最佳選擇性以及化學、熱和機械穩定性的膜是期望的。在許多應用(例如，生物分離或水過濾)中，也可能需要具有改進的親水性、改進的生物相容性或低結垢中的一種或多種的膜。

聚亞芳基醚、特別是聚醚砜和聚砜經常用作膜材料，因為它們具有機械、熱和化學穩定性。然而，這些聚合物對于許多應用可能不具有最佳的生物相容性和親水性。通過聚合物共混，例如在少量親水性聚合物如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的存在下制造多孔膜，已經實現了膜親水性方面的進一步改進。然而，由于PVP是水溶性的，它從多孔聚合物基質中緩慢浸出，產生產品變化。或者，已經通過聚合物主鏈的官能化和羧基、腈或聚乙二醇官能團的引入實現親水性，這也可提供耐化學性和良好的機械性能。然而，這些化學改性可能是復雜的、昂貴的和低效的。

因此，需要具有最佳親水性和生物相容性之一或兩者的多孔膜。此外，還需要能夠制成親水性多孔膜聚合物的聚合物。

發明概述

包括本發明的實施方案以滿足這些和其它需要。一個實施方案是包含嵌段共聚物的膜。所述嵌段共聚物包含至少一個包含具有式(I)的結構單元的嵌段A和至少一個包含具有式(II)的結構單元的嵌段B：

其中“a”和“b”在每次出現時獨立地為0、1、2、3或4；

“n”、“p”、“q”和“r”獨立地為0或1；

R¹和R²在每次出現時獨立地為氫原子、鹵素原子、硝基、C₁-C₁₂脂族基團、C₃-C₁₂環脂族基團或C₃-C₁₂芳族基團；

R³是氫原子、C₁-C₁₂脂族基團、C₃-C₁₂環脂族基團或C₃-C₁₂芳族基團；

R⁴是C₁-C₁₂脂族基團、C₃-C₁₂環脂族基團或C₃-C₁₂芳族基團；

Y在每次出現時獨立地為鍵、氧原子、硫原子、亞磺酰基、磺酰基、苯基膦基、C₁-C₁₂脂族基團、C₃-C₁₂環脂族基團或C₃-C₁₂芳族基團；

Q是鍵、氧原子、硫原子、C₁-C₁₂脂族基團、C₃-C₁₂環脂族基團或C₃-C₁₂芳族基團；和

Z是兩性離子官能團。

一個實施方案是用于生物分離的中空纖維膜。所述膜包含嵌段共聚物。所述嵌段共聚物包含至少一個包含具有式(I)的結構單元的嵌段A和至少一個包含具有式(II)的結構單元的嵌段B：